[구조세라믹스] 광/전자 세라믹스

소개

구조세라믹스 중 광/전자 세라믹스에 대한 내용입니다.

목차

1. 유전체 세라믹스
2. 압전체 세라믹스
3. 절연체 세라믹스
4. 자성체 세라믹스
5. 반도성 세라믹스
6. 도전성 세라믹스

본문내용

1. 유전체 세라믹스
절연체에 전기장(電氣場)을 걸어주면 재료의 결정구조에 전기분극이 생긴다. 이와 같은 분극현상을 유전성(誘電性)이라 부르며, 유전성을 나타내는 물질을 유전체 재료라 한다.
유전체는 정상전류가 흐르지 않는 물질이며 외부 전기장에 반응하여 분극이 생기게 된다. 유전체가 전기를 저장할 수 있는 것은 전기장에 의한 유전분극 때문이며 발생되는 유전분극의 종류는 4 가지로 구분된다.
․ 전자분극 : 원자는 전자핵과 그것을 둘러싸고 있는 전자운으로 구성되어 있으며, 이 원자를 전기장에 두면 가벼워서 부드럽게 전자운이 비틀리거나 이동하여 분극을 일으킨다.
․ 원자분극 : 이온 결정은 양․음 이온의 규칙적 배열로 이루어져 있다. 이것을 전기장하에 두면 양․음 이온은 각각 반대방향으로 향하여 전기 분극을 일으킨다.
․ 배향분극 : 비대칭구조를 가진 분자는 전기적 쌍극자를 가지고 있다. 이것을 전기장하에 두면 쌍극자의 방향이 통계적으로 전기장의 방향에 모여 전기분극이 발생된다.
․ 공간전하분극 : 고체 물질의 여러 곳에 존재하고 있는 공간전하가 전기장의 작용을 받아 전기분극을 일으킨다.

유전체재료는 구조적으로 내부에 자유전자가 없는 이온이나 공유결합으로 이루어져 있어 전기 절연성이 우수하며 이 용도로 사용되어 온 유전체재료 로는 마그네시아(MgO), 알루미나(Al2O3) 등이 있다. 이 중, 전기장을 가하지않은 상태에서 자발적으로 분극되어 있는 물질을 강유전체라 하며 티탄산바륨(BaTiO3)계의 유전체재료가 높은 분극성을 보여주는 재료로 널리 사용되고있다.
유전체에 전기장을 걸어주면 무질서한 방향으로 있던 유전분극이 전기장에 의해 방향성을 가지며 정렬하게 되고 또한 전기장의 변화에 의해 유전분극이 반대 방향으로 정렬되는 현상을 보이기도 한다. 즉, 전기장으로 전하를 저장할 수 있고, 유전분극의 방향을 바꿀 수 있는 성질을 이용하여 전하를축적하는 콘덴서, 통신기기 등에 응용될 수 있다.

참고자료

· 없음